[發(fā)明專利]一種共享量子密鑰的系統(tǒng)和基于所述系統(tǒng)的保密通信方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911414925.X
• 申請(qǐng)日: 2019-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN113132090B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉春華;趙勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 科大國盾量子技術(shù)股份有限公司;山東量子科學(xué)技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號(hào): H04L9/08
• 分類號(hào): H04L9/08
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 黃海麗

本發(fā)明公開了一種共享量子密鑰的系統(tǒng)和基于所述系統(tǒng)的保密通信方法。其特征在于，量子密鑰供給服務(wù)網(wǎng)絡(luò)與放置于公共場(chǎng)合的密鑰分發(fā)終端之間生成共享密鑰，共享密鑰被存儲(chǔ)于內(nèi)置在密鑰分發(fā)終端中的各個(gè)量子密碼器中，量子密碼器可供用戶取走使用；量子密碼器與民用通信終端連接時(shí)，后者即可以使用量子密鑰進(jìn)行保密通信。本發(fā)明通過投放共享使用的量子密鑰器，解決了現(xiàn)有量子保密系統(tǒng)集中式小范圍運(yùn)營、日常生活中不易使用、成本高、使用效率低等問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于保密通信的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種共享量子密鑰的系統(tǒng)和基于所述系統(tǒng)的保密通信方法。

背景技術(shù)

目前存在一些使用量子密鑰的量子保密通信網(wǎng)絡(luò)，可以覆蓋一座城市或幾座城市，可以為用戶提供保密電話、傳真、文件傳輸?shù)确?wù)。但這類量子保密通信網(wǎng)絡(luò)一般都是為特定的客戶搭建，且大多都是機(jī)關(guān)企業(yè)，使用者局限于量子保密通信網(wǎng)絡(luò)的有限地理覆蓋范圍內(nèi)，比如在單位內(nèi)部的某臺(tái)電話機(jī)上接入量子保密通信網(wǎng)絡(luò)，用戶只能在單位內(nèi)部辦公使用。而不需要使用量子密鑰保護(hù)時(shí)，接入量子保密通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備將被閑置，導(dǎo)致了資源的浪費(fèi)。

日常生活中，大多數(shù)場(chǎng)合的通信并不需要嚴(yán)格保密，但也有保密通信的需求，如果在使用家庭電腦，或者是使用個(gè)人手機(jī)時(shí)，希望針對(duì)某些應(yīng)用場(chǎng)合進(jìn)行量子密鑰的支持，現(xiàn)有的技術(shù)方案還無法滿足，而對(duì)于個(gè)人用戶而言，如果僅僅為了少數(shù)場(chǎng)合的保密需求接入量子保密通信網(wǎng)絡(luò)，成本較高。

因此急需一種可以按需取得密鑰保護(hù)、低成本、親民易用的密鑰共享方式。

發(fā)明內(nèi)容

為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種共享量子密鑰的系統(tǒng)和基于所述系統(tǒng)的保密通信方法，通過投放共享使用的量子密鑰器，實(shí)現(xiàn)社會(huì)低成本使用量子密鑰進(jìn)行保密通信的方案，解決現(xiàn)有量子保密系統(tǒng)集中式小范圍運(yùn)營、日常生活中不易使用、成本高、使用效率低等問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種共享量子密鑰的系統(tǒng)，包括量子密鑰供給服務(wù)網(wǎng)絡(luò)、一個(gè)或多個(gè)放置于公共場(chǎng)所的密鑰分發(fā)終端，每個(gè)密鑰分發(fā)終端內(nèi)設(shè)置一個(gè)或多個(gè)可取用的量子密碼器，使用者以個(gè)人身份信息，或者以支付租金、押金的形式，或者以第三方社會(huì)信用工具為憑，取走密鑰分發(fā)終端中的一個(gè)或多個(gè)量子密碼器使用，使用完畢后將其歸還至密鑰分發(fā)終端。

進(jìn)一步地，量子密鑰供給服務(wù)網(wǎng)絡(luò)與密鑰分發(fā)終端之間以有線方式連接，密鑰分發(fā)終端與自身內(nèi)部的各個(gè)量子密碼器電性連接。

進(jìn)一步地，量子密鑰供給服務(wù)網(wǎng)絡(luò)與密鑰分發(fā)終端間產(chǎn)生共享密鑰，并由密鑰分發(fā)終端將所述共享密鑰充入內(nèi)部相應(yīng)的多個(gè)量子密碼器中。

進(jìn)一步地，當(dāng)使用完畢后的量子密碼器被歸還回所述密鑰分發(fā)終端后，所述密鑰分發(fā)終端判斷所述量子密碼器中的量子密鑰是否被使用過，若已被使用，則向所述量子密鑰供給服務(wù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送消息，量子密鑰供給服務(wù)網(wǎng)絡(luò)與所述密鑰分發(fā)終端生成一段新的共享密鑰，并存儲(chǔ)入所述量子密碼器中，代替其中原有的與量子密鑰供給服務(wù)網(wǎng)絡(luò)之間的共享密鑰。

根據(jù)本發(fā)明的第二目的，本發(fā)明還提供了一種基于所述系統(tǒng)的保密通信方法，每個(gè)通信終端分別連接一個(gè)量子密碼器，所述方法包括以下步驟：

每個(gè)通信終端連接的量子密碼器均自量子密鑰供給服務(wù)網(wǎng)絡(luò)獲取本次通信的業(yè)務(wù)密鑰，量子密鑰供給服務(wù)網(wǎng)絡(luò)與量子密碼器之間傳輸?shù)男畔⒑蜆I(yè)務(wù)密鑰受到二者之間的共享密鑰保護(hù)；

通信終端之間使用各自量子密碼器中的業(yè)務(wù)密鑰進(jìn)行保密通信。

進(jìn)一步地，兩個(gè)量子密碼器獲取業(yè)務(wù)密鑰的實(shí)現(xiàn)方式為：

通信雙方通過各自的量子密碼器分別向量子密鑰供給服務(wù)網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求本次通信所需的業(yè)務(wù)密鑰；

量子密鑰供給服務(wù)網(wǎng)絡(luò)接收所述請(qǐng)求，生成業(yè)務(wù)密鑰發(fā)送至兩個(gè)量子密碼器，繼而傳輸至相應(yīng)的兩個(gè)通信終端。